После обмена


Звезда, заполнившая полость Роша, живет в режиме быстрой потери массы. Расчеты эволюции таких звезд начаты еще в 60-е годы прошлого века, и их результаты показаны в виде эволюционных треков на Диаграмме Герцшпрунга— Рессела на рис.
45. По мере потери массы звездой оголяются все более и более глубокие внутренние ее слои. Чем дольше звезда прожила до заполнения полости Роша и чем больше масса звезды, тем дальше зашла ядерная эволюция, тем более тяжелые химические элементы успели перегореть внутри звезды. Обмен масс в двойной системе снимает верхнюю, неперегоревшую водородную оболочку. Остается звезда с аномальным химическим составом, состоящая почти целиком из более тяжелых элементов. Обмен массой заканчивается в момент сгорания в центре водорода и загорания




Рис* 45* Эволюция звезд с сильной потерей массы (? — начальные положения звезд на главной последовательности, ^ — положения чисто
гелиевых звезд)
гелия. Радиус звезды резко уменьшается, и звезда отрывается от полости Роша. Так образуются гелиевые звезды.
Возможно, именно так образуются звезды, открытые более 100 лет назад немецким астрономом М. Вольфом и французским астрономом Г. Райе. Поразителен спектр этих звезд (см. рис. 46). Это не частокол, а целый лес линий излучения гелия и других тяжелых элементов. Ширины линий достигают нескольких нанометров. Это соответствует скоростям расширения в несколько тысяч километров в секунду.
Еще в начале 20-х годов прошлого века английский астроном Карлайл Билс предположил, что свойства звезд Вольфа—Райе объясняются мощным изотропным истечением вещества с поверхности звезды (см. рис. 47). Из-за эффекта Доплера линии расширяются по спектру. При этом свет самой звезды с трудом пробивается через истекающее вещество. В спектрах звезд Вольфа—Райе нет линий водорода.
Отвечая на вопрос, почему звезды разные (гл. II), мы подчеркивали, что это связано в основном с разной их тем-


Рис. 46. Два типичных спектра звезд Вольфа—Райе


пературой, а не различиями в химическом составе их атмосфер. Следуя этому правилу, мы должны были бы объяснить отсутствие линий водорода в звездах Вольфа—Райе неблагоприятными условиями для возбуждения этих линий.
А вдруг в случае звезд Вольфа—Райе мы столкнулись с исключением из правила? Может быть, линий водорода нет потому, что нет водорода?
Гелиевая звезда при одинаковой массе с водородной значительно меньше ее по размерам. Гелиевая звезда с массой 10М0 должна иметь радиус (2 -г 3)Re — примерно в 3-5 раз меньше водородных звезд. Но как определить радиус звезды?


Рис. 47. Поверхность звезды Вольфа—Райе, видимая в линиях,
много больше самой звезды


Ведь ее поверхности мы практически не видим. По ее спектру тоже ничего не скажешь — уж очень сильно он отличается от спектра черного тела. Вот если бы звезда Вольфа—Райе была членом затменно-переменной системы, тогда по кривой блеска можно было бы найти размеры дисков звезд.
К счастью, несколько таких затменно-двойных систем наблюдается. Из них лучше всего изучена звезда V444 Лебедя (буква V означает, что звезда переменная). Кривая блеска ее показана на рис. 48.
Из-за того что звезда Вольфа—Райе обладает обширной полупрозрачной оболочкой, к ней обычные методы «выуживания» размеров звезд из кривой блеска невозможно применить. В начале 70-х годов прошлого века советские астрофизики, применив новый метод, восстановили по кривой блеска параметры звезд в системе V444 Лебедя. Радиус звезды Вольфа—Райе оказался равным (2 -г 3)Д0. Это означает, что звезды Вольфа—Райе — гелиевые звезды. В последующие годы были исследованы еще три затменных двойных



Рис 48. Кривая блеска V444 Лебедя
со звездами Вольфа—Райе. Эти исследования подтвердили гелиевую гипотезу.
По мере выгорания тяжелых элементов эволюция звезды все ускоряется и ускоряется. Время жизни гелиевых звезд, исчисляемое ядерным временем для гелия, примерно в 100 раз короче ядерного времени для водорода. Вторая же звезда, хотя и стала массивнее первой (перемена ролей), по- прежнему еще «сидит» на водороде и не может догнать первую. Через несколько сотен тысяч лет в массивных двойных системах гелиевая звезда взрывается, рождая нейтронную звезду или черную дыру. В маломассивных двойных системах происходит «тихое» образование белых карликов. 
<< | >>
Источник: Ляпунов Владимир Михайлович. В мире двойных звезд. 2009

Еще по теме После обмена:

  1. Теории обмена
  2. 9.1. РАВНОВЕСИЕ В СФЕРЕ ОБМЕНА
  3. РАЗДЕЛ 2. Полезность обмена
  4. Нарушение обмена веществ. Сахарный диабет
  5. Для улучшения обмена веществ
  6. ЗАБОЛЕВАНИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ И ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ. РЕЦЕПТЫ
  7. 2. Еще раз о форме стоимости и процессе обмена в «Капитале»
  8. ПОСЛЕ ИМПЕРИИ
  9. ПОСЛЕ ВОЙНЫ
  10. После 19 февраля
  11. §6. Гласные после ц